Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Functionele isolatie van enkele motoreenheden van Rat Medial Gastrocnemius Muscle

5.5K weergaven

⸱

DOI:

10.3791/61614

⸱

26 december 2020

 , 

* These authors contributed equally

In dit artikel

Samenvatting

Deze methode maakt het mogelijk de opname van de kracht van twitch en tetanische contracties en actie potentialen in drie soorten motorische eenheden in de rat mediale gastrocnemius spier. De functionele isolatie van een enkele motorunit wordt veroorzaakt door elektrische stimulatie van de axon.

Samenvatting

Dit werk schetst functionele isolatie van motoreenheden (MU's), een standaard elektrofysiologische methode voor het bepalen van de kenmerken van motoreenheden in achterpootspieren (zoals de mediale gastrocnemius, soleus of plantarisspier) bij experimentele ratten. Een cruciaal element van de methode is de toepassing van elektrische stimuli geleverd aan een motor axon geïsoleerd van de ventrale wortel. De stimuli kunnen worden geleverd bij constante of variabele interpulssies. Deze methode is geschikt voor experimenten op dieren in verschillende stadia van rijpheid (jong, volwassen of oud). Bovendien kan dit protocol worden gebruikt in experimenten waarbij variabiliteit en plasticiteit van motoreenheden worden onderzocht die door een groot spectrum van interventies worden opgeroepen. De resultaten van deze experimenten kunnen zowel het vergroten van de basiskennis in de spierfysiologie en worden vertaald in praktische toepassingen. Deze procedure richt zich op de chirurgische voorbereiding voor de registratie en stimulatie van MU's, met de nadruk op de nodige stappen om voorbereidingsstabiliteit en reproduceerbaarheid van de resultaten te bereiken.

Inleiding

Motoreenheden (MU's) zijn de kleinste functionele eenheden van skeletspieren. Daarom is het begrijpen van hun functie, plasticiteit en contractiele eigenschappen, evenals de mechanismen van hun krachtregulatie, cruciaal voor vooruitgang in de spierfysiologie. De basiscontractieleigenschappen van M's en de verhoudingen van hun fysiologische types zijn gedocumenteerd voor tal van spieren, voornamelijk de achterpootspieren bij proefdieren. Echter, zowel de plasticiteit van MU eigenschappen en de mechanismen van MU kracht regelgeving zijn nog steeds niet volledig begrepen.

Het principe van de beschreven methode is uitgebreide denervation van de....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

Alle procedures moeten worden goedgekeurd door de plaatselijke ethische commissie en voldoen aan de richtsnoeren van de Europese Unie inzake dierverzorging en de nationale wetgeving inzake de bescherming van dieren.

OPMERKING: Elke experimentator die betrokken is bij deze procedure moet worden opgeleid in elementaire chirurgische ingrepen en moet een geldige licentie verkrijgen voor het uitvoeren van dierproeven.

1. Anesthesie

  1. Verdoven de rat met een intraperitoneale injectie van natriumpentobarbital (een initiële dosis van 60 mg·kg-1).
  2. Controleer na ongeveer 5 minuten de diepte van....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Parameters van de contracties en actiemogelijkheden van de motoreenheid kunnen worden berekend op basis van opnamen wanneer stabiele omstandigheden van de opnames zijn gewaarborgd. Figuur 1 presenteert een representatieve opname van de enkele twitch van een snelle MU. Het bovenste spoor toont het actiepotentieel van de motoreenheid. De vertraging tussen stimulus levering en het begin van de motorische eenheid actie potentieel is te wijten aan geleidingstijd van ventrale wortel naar spier.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Indien correct uitgevoerd door ervaren wetenschappers, moet de chirurgische component van het beschreven protocol binnen ongeveer twee uur worden voltooid. Men moet bijzondere zorg besteden aan het handhaven van stabiele fysiologische omstandigheden van het dier tijdens de operatie, met name lichaamstemperatuur en diepte van anesthesie, die systematisch moet worden gecontroleerd door het beoordelen van pinna en ontwenningsreflexen. Na de operatie moet het mogelijk zijn om gedurende ten minste zes uur stabiele opnameomsta.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

Auteurs hebben geen belangenconflict te onthullen.

Dankbetuigingen

Dit werk werd ondersteund door de Poolse Nationale Onderzoekscentrum subsidie 2018/31/B/NZ7/01028.

....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Krachtsensorop maat
PincettenFine Science ToolsNr. 11255-20Dumont #55 met extra lichte en fijne schachten
PincettenFine Science ToolsNr. 11150-10Extra Fijne Greafe-pintset
PincettenFine Science ToolsNr. 11026-15Speciaal uitgehold patroon voor superieure grip
PincettenFine Science ToolsNr. 11023-10Slank 1x2 tanden
PincettenFine Science ToolsNr. 11251-20Dumont #5
HemostatenFine Science ToolsNr. 13003-10Hartman
Isolation UnitGrass InstrumentsS1U5A
Laag-ruis bioampliferWorld Precision InstrumentsBestelcode 74030
NaaldhaakjesFine Science ToolsNr. 12503-15Met wolfraamcarbid mondstukken
RongeursFine Science ToolsNr. 16021-14Friedman-Pearson
ScharenFine Science ToolsNr. 14101-14Rechte scherpe/doffe met grote vingerbeugelingen
ScharenFine Science ToolsNr. 14075-11Gebogen dof/dof
ScharenFine Science ToolsNr. 14084-08Extra fijn bon
ScharenFine Science ToolsNr. 15000-00Recht, ideaal voor het snijden van zenuwen
StimulatorGrass InstrumentsS88Dual Output Square Pulse Stimulator

Referenties

  1. Burke, R. E., Levine, D. N., Tsairis, P., Zajac, F. E. Physiological types and histochemical profiles in motor units of the cat gastrocnemius. Journal of Physiology. 234, 723-748 (1973).
  2. Celichowski, J., Drzymała-Celichowska, H.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Meer artikelen verkennen

Isolatie van motorische eenhedenstimulatie van de ventrale wortelregistratie met krachttransducermeting van actiepotentialenblootlegging van het ruggenmerganalyse van enkelvoudige motorische eenhedenelektrofysiologische methodepreparaat van de achterpoot van rattenparaffineoliebad